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JP2740511B2 - Breathing apparatus for patients - Google Patents

Breathing apparatus for patients

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JP2740511B2
JP2740511B2 JP63030001A JP3000188A JP2740511B2 JP 2740511 B2 JP2740511 B2 JP 2740511B2 JP 63030001 A JP63030001 A JP 63030001A JP 3000188 A JP3000188 A JP 3000188A JP 2740511 B2 JP2740511 B2 JP 2740511B2
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JP
Japan
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pump
line system
pump chamber
membrane
patient
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ベアト・ベスターカンプ
ゲアト・バン・ダイク
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フィジオ・ビー・ブイ
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Publication date
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Abstract

Respirating apparatus comprising a pump (1,2,3) , by means of which respiratory gas may be circulated in a closed line system (4) in which the pressure may be varied in accordance with a certain respirating pattern, said line system (4) being provided with connecting means (8) for a patient and for supplying the various components of the respiratory gas (10,11,12) and with means (9) for withdrawing the carbon dioxyde exhaled by the patient into the line system (4), said pump including at least one pump chamber (1,2,3), which is separated by a pump membrane (5) into a primary and a secondary portion, in which the secondary portion forms part of or is connected to the line system (4) and the primary portion is connected to a supply of a driving fluid (17), of which the varying pressure may effect the pumping action of the membrane (5).

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、特に麻酔を行なうための患者用の呼吸装
置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a breathing apparatus for a patient, particularly for performing anesthesia.

(従来の技術) こうした呼吸装置はポンプを有する。呼吸ガス(resp
iratory gas)は、閉じたラインシステム内をこのポン
プによって循環せしめられ、ラインシステム中の圧力は
ある一定の呼吸パターンに従って変化する。また、ライ
ンシステムは患者との連結装置、呼吸ガスを構成する種
々の成分を供給するための連結装置、及び患者によって
ラインシステム中へ放出された二酸化炭素を回収するた
めの装置を有する。
(Prior art) Such a breathing apparatus has a pump. Breathing gas (resp
The iratory gas is circulated by the pump in a closed line system, and the pressure in the line system varies according to a certain breathing pattern. The line system also has a connection to the patient, a connection to supply the various components that make up the respiratory gas, and a device to collect the carbon dioxide released into the line system by the patient.

前述したような呼吸装置は周知のものである。周知の
呼吸装置はポンプを有し、ポンプの下流側は単一のシリ
ンダとし形成された体積変位計に連結されている。シリ
ンダの内部では、時計状(clock shaped)のピストン
が、中間に取付けられたローラ膜の上を前後に動く。こ
のような周知の構造は複雑であるという欠点を有し、ま
たポンプの排出やラインシステム中の圧力制御をあまり
正確に行なうことができない。
Respirators as described above are well known. Known respirators have a pump, the downstream side of which is connected to a volume displacement meter formed as a single cylinder. Inside the cylinder, a clock shaped piston moves back and forth over an intermediately mounted roller membrane. Such known structures have the disadvantage of being complex and do not provide very accurate pumping and pressure control in the line system.

(発明の目的) この発明の目的は、前述したような周知の呼吸装置が
有する欠点を克服することである。
OBJECTS OF THE INVENTION It is an object of the present invention to overcome the disadvantages of known respirators as described above.

(発明の概要) この発明による呼吸装置の特徴は、ポンプが少なくと
も1つのポンプチャンバを有し、このポンプチャンバが
ポンプ膜によって主要ポンプチャンバ部と補助ポンプチ
ャンバ部とに分離されていることである。補助ポンプチ
ャンバ部はラインシステムの一部を形成しているか、あ
るいはラインシステムに連結されおり、主要ポンプチャ
ンバ部は駆動流体の供給装置に連結されている。駆動流
体の圧力変化によって、膜のポンプ作用が行なわれる。
SUMMARY OF THE INVENTION A feature of the breathing apparatus according to the invention is that the pump has at least one pump chamber, which is separated into a main pump chamber part and an auxiliary pump chamber part by a pump membrane. . The auxiliary pump chamber part forms part of, or is connected to, the line system, and the main pump chamber part is connected to a drive fluid supply. The change in pressure of the driving fluid causes the pumping of the membrane.

従来型の装置と違って、この発明による呼吸装置にお
いてはポンプが体積変位計の機能を果している。
Unlike conventional devices, in the breathing apparatus according to the invention, the pump acts as a volume displacement meter.

駆動流体は異なった形態のもの、例えば好ましい形態
として圧縮空気を用いることができる。
The driving fluid may be of a different form, for example, compressed air as a preferred form.

この発明による呼吸装置が有する第2の特徴は、ポン
プが並列に連結された数個のポンプチャンバを有するよ
うにすることである。本発明による呼吸装置のこの実施
例においては、主要ポンプチャンバ部や各補助ポンプチ
ャンバ部の供給及び/あるいは排出装置にバルブが設け
られており、この閉鎖装置によって1つまたはそれ以上
のポンプチャンバを動作させたり、あるいは動作を止め
たりすることができる。
A second feature of the breathing apparatus according to the invention is that the pump has several pump chambers connected in parallel. In this embodiment of the breathing apparatus according to the invention, a valve is provided in the supply and / or discharge device of the main pump chamber section and of each auxiliary pump chamber section, by means of which one or more pump chambers are closed. It can be activated or deactivated.

並列に連結されたさらに多くのポンプチャンバを使用
し、これらのポンプチャンバを個別に動作させたり、動
作を停止させたりすることにより、患者の呼吸をより正
確に制御したり、調整したりすることが可能となる。
Use more pump chambers connected in parallel and operate or deactivate these pump chambers individually to more precisely control and regulate patient breathing Becomes possible.

この発明による呼吸装置の一実施例においは、膜の変
位や、これに連結された補助ポンプチャンバ部の体積変
化を測定するための測定装置が設けられる。
In one embodiment of the breathing apparatus according to the invention, a measuring device for measuring the displacement of the membrane and the volume change of the auxiliary pump chamber connected thereto is provided.

こうした測定装置は異なった形状にすることができ
る。
Such measuring devices can be differently shaped.

この発明による呼吸装置の一実施例においては、前記
測定装置は、膜の変位や補助ポンプチャンバの体積変化
を検出するために、例えば膜の移動に連動して電気的容
量検出又は電気的誘導量検出により動作する公知の装置
でよい。
In one embodiment of the breathing apparatus according to the present invention, the measuring device detects electric displacement or electric induction in conjunction with movement of the membrane, for example, in order to detect displacement of the membrane or volume change of the auxiliary pump chamber. A known device that operates by detection may be used.

動作時においては、主要ポンプチャンバ部内にある駆
動流体の圧力変化によって膜が往復運動を行ない、この
結果としてある一定のポンプ作用が行なわれる。
In operation, changes in the pressure of the drive fluid in the main pump chamber cause the membrane to reciprocate, resulting in a certain pumping action.

この発明による呼吸装置の他の特徴は、補助ポンプチ
ャンバ部へ向う膜の動きが、主要ポンプチャンバ部内に
設けられた止め部材によって、ある終端位置に制限され
ることである。
Another feature of the breathing apparatus according to the invention is that the movement of the membrane towards the auxiliary pump chamber is limited to a certain end position by a stop provided in the main pump chamber.

この発明による呼吸装置の一実施例においては、ポン
プチャンバの膜はばねの作用に抗して、ある終端位置ま
で移動する。本発明による呼吸装置のこの実施例の他の
形態においては、並列に連結された一連のポンプチャン
バの膜がそれに抗して終端位置まで移動を行なうばね力
の大きさが、徐々に増大するようになっているため、駆
動流体の圧力を増大させていくと、まず最も小さいばね
力を有するばねに抗する膜が初期の位置から終端位置ま
で完全に移動し、その後に次の膜が初期の位置から終端
位置まで駆動流体によって移動され、以下同様となる。
In one embodiment of the breathing apparatus according to the invention, the membrane of the pump chamber moves to a terminal position against the action of the spring. In another form of this embodiment of the breathing apparatus according to the invention, the magnitude of the spring force against which the membranes of the series of pump chambers connected in parallel move to the end position is gradually increased. Therefore, when the pressure of the driving fluid is increased, the membrane against the spring having the smallest spring force completely moves from the initial position to the end position, and then the next membrane moves to the initial position. It is moved by the driving fluid from the position to the end position, and so on.

この発明による呼吸装置のこの実施例においては、膜
の主要ポンプチャンバ部側における駆動流体の圧力を制
御することによって、ポンプの排出を簡単かつ効率良
く、正確に制御することができる。
In this embodiment of the breathing apparatus according to the invention, the pump discharge can be controlled simply, efficiently and accurately by controlling the pressure of the drive fluid on the main pump chamber side of the membrane.

この発明による呼吸装置の他の実施例においては、ラ
インシステムが遠心ポンプのような非正変位ポンプ(no
n−positive−displacement pump)を有し、呼吸ガスは
このポンプによって導管あるいはラインシステム中を循
環される。
In another embodiment of the breathing apparatus according to the present invention, the line system comprises a non-positive displacement pump (such as a centrifugal pump).
It has an n-positive-displacement pump, by which the breathing gas is circulated through a conduit or line system.

このような特別の循環ポンプをラインシステム中に用
いることにより、チェックバルブを用いることなく同じ
ことを完全に行なうことができる。この特別のポンプの
ために、呼吸装置の故障に対する鋭敏度は著しく低めら
れた。
By using such a special circulating pump in the line system, the same can be done completely without the use of check valves. Because of this special pump, the sensitivity to respiratory equipment failure was significantly reduced.

また、特別の循環ポンプを用いることにより、液体麻
酔剤をラインシステム中へ直接供給し、気化させてガス
流とすることができる。
In addition, by using a special circulation pump, the liquid anesthetic can be directly supplied into the line system and vaporized into a gas flow.

(実施例) 以下、添付図面に基づいてこの発明による患者用の呼
吸装置の一実施例を説明する。
(Embodiment) An embodiment of a breathing apparatus for a patient according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図面からわかるように、呼吸装置は並列に連結された
3つのポンプチャンバ1,2,3を備えた膜ポンプ(membran
e pump)を有する。呼吸ガスは閉じたラインシステム4
中をこの膜ポンプによってある呼吸パターンに従って交
互に圧送される。
As can be seen, the breathing apparatus is a membrane pump (membran) with three pump chambers 1,2,3 connected in parallel.
e pump). Respiratory gas closed line system 4
The membrane is pumped alternately by the membrane pump according to a certain breathing pattern.

ポンプチャンバ1,2,3の各々は、膜5によって主要ポ
ンプチャンバ部と補助ポンプチャンバ部とに分割されて
いる。主要ポンプチャンバ部は供給/排出装置6に連結
されており、圧縮空気を駆動流体としている。また、補
助ポンプチャンバ部は閉じたラインシステム4に連結さ
れている。
Each of the pump chambers 1, 2, 3 is divided by a membrane 5 into a main pump chamber part and an auxiliary pump chamber part. The main pump chamber section is connected to the supply / discharge device 6, and uses compressed air as a driving fluid. In addition, the auxiliary pump chamber is connected to the closed line system 4.

ラインシステム4はさらに、患者との連結装置8と、
患者によってラインシステム中へ吐き出された二酸化炭
素を回収するための吸引装置9と、ラインシステム4へ
笑気(NO)と酸素とを導入するための連結装置10,11,12
と、液体麻酔剤の供給装置7を備えた気化装置とを有す
る。
The line system 4 further comprises a connection device 8 with the patient,
A suction device 9 for collecting the carbon dioxide exhaled into the line system by the patient and coupling devices 10, 11, 12 for introducing laughter (NO) and oxygen to the line system 4.
And a vaporizer provided with a liquid anesthetic supply device 7.

ポンプチャンバ1,2,3の補助ポンプチャンバ部は、バ
ルブ13を介してラインシステム4へ連結されている。一
方、ポンプチャンバ1,2,3の主要ポンプチャンバ部は、
バルブ14を介して圧縮空気の供給/排出装置6へ連結さ
れている。
The auxiliary pump chambers of the pump chambers 1, 2, 3 are connected to the line system 4 via a valve 13. On the other hand, the main pump chamber parts of the pump chambers 1, 2, and 3
The compressed air supply / discharge device 6 is connected via a valve 14.

ラインシステムはさらに、ラインシステム4中の呼吸
ガスの成分を循環,混合するための循環ポンプ15を有す
る。
The line system further has a circulation pump 15 for circulating and mixing the components of the respiratory gas in the line system 4.

圧縮空気の供給/排出ライン6は、電磁駆動可能なバ
ルブ16と制御バルブ(図示されていない)とを介して圧
縮空気の供給装置17へ連結されている。また、供給/排
出装置6は、電磁駆動可能なバルブ18を介して圧縮空気
の放出ラインあるいは排出ライン19へ連結されている。
The compressed air supply / discharge line 6 is connected to a compressed air supply device 17 via an electromagnetically drivable valve 16 and a control valve (not shown). The supply / discharge device 6 is connected to a discharge line or discharge line 19 for compressed air via a valve 18 that can be driven electromagnetically.

ポンプチャンバ1,2,3の補助ポンプチャンバ部には測
定装置(図示されていない)が設けられており、膜の変
位がこの測定装置によって測定され、中央制御/調節装
置(コンピュータ)20へ送られる。
A measuring device (not shown) is provided in the auxiliary pump chambers of the pump chambers 1, 2, and 3, and the displacement of the membrane is measured by the measuring device and sent to a central control / adjustment device (computer) 20. Can be

動作時には、呼吸ガスの成分、例えば酸素、笑気、二
酸化炭素等の濃度は、それ自身周知のものである方法に
よって絶えず測定され、中央制御/調節装置20へ送られ
る。中央制御/調節装置20は、受け取った情報に基づい
てラインシステム中の笑気、酸素等の供給量を調節し、
またバルブ16,18、そしてバルブ13,14を制御して患者に
対しあるパターンに基づいた呼吸を行なわせる。
In operation, the concentrations of components of the respiratory gas, such as oxygen, laughter, carbon dioxide, etc., are constantly measured and sent to the central control / regulator 20 by methods known per se. The central control / adjustment device 20 adjusts the supply of laughter, oxygen, etc. in the line system based on the received information,
Further, the valves 16 and 18 and the valves 13 and 14 are controlled to cause the patient to breathe based on a certain pattern.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

図面はこの発明の実施例を示し、第1図は患者用の呼吸
装置の概略図である。 1,2,3……ポンプチャンバ 4……ラインシステム 5……膜 8……連結装置 9……吸引装置 10,11,12……連結装置 13,14……バルブ 15……循環ポンプ
The drawings show an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a schematic view of a breathing apparatus for a patient. 1,2,3 ... Pump chamber 4 ... Line system 5 ... Membrane 8 ... Connecting device 9 ... Suction device 10,11,12 ... Connecting device 13,14 ... Valve 15 ... Circulation pump

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−207162(JP,A) 特開 昭61−13972(JP,A) 特開 昭57−136460(JP,A) 特開 昭52−103897(JP,A) 特開 昭60−259781(JP,A) 特開 昭60−106461(JP,A)Continuation of the front page (56) References JP-A-59-207162 (JP, A) JP-A-61-13972 (JP, A) JP-A-57-136460 (JP, A) JP-A-52-103897 (JP, A) , A) JP-A-60-259781 (JP, A) JP-A-60-106461 (JP, A)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】閉じたラインシステム(4)を有し、この
ラインシステム(4)内に、呼吸ガスを前記ラインシス
テム(4)内に循環させる第1のポンプ(15)と前記ラ
インシステム(4)内にある前記呼吸ガスをある呼吸パ
ターンに従って患者に呼吸をさせるべく交互に加圧及び
減圧する第2のポンプ(1,2,3)が設けられ、また前記
ラインシステム(4)が当該ラインシステムを患者に連
結する手段(8)と呼吸ガスの種々の成分を前記ライン
システム(4)に供給する連結手段(10,11,12)とさら
に患者が前記ラインシステ(4)に放出した二酸化炭素
を回収する手段(9)を有する特に麻酔のために用いら
れる患者用の呼吸装置であって、前記第2のポンプが互
いに並列につながった複数の同時に作動するポンプチャ
ンバ(1,2,3)を有し、これらポンプ室の各々が前記チ
ャンバを横断し、前記チャンバを主要ポンプチャンバ部
と補助ポンプチャンバ部に分割する可撓の膜を有し、前
記ポンプチャンバの各々の補助ポンプチャンバ部が前記
ラインシステム(4)に連結され、前記ポンプチャンバ
の各々の主要ポンプチャンバ部が前記膜によるポンプ作
用を生ぜしめるため変化する圧縮空気の供給源(17)に
連結され、複数のバルブ(13,14)が前記圧縮空気の供
給源(17)と前記ポンプチャンバの前記主要ポンプチャ
ンバ部の間及び前記ポンプチャンバの補助ポンプチャン
バ部と前記ラインシステム(4)の間に調整可能に配置
され、これらのバルブにより、前記並列に接続された第
2のポンプ(1,2,3)の1つ又はそれ以上のポンプチャ
ンバを動作させたりあるいは動作を止めたりすることに
よって前記ラインシステム内を循環する呼吸ガスの圧力
を調節する患者用の呼吸装置。
A closed line system (4) having a first pump (15) for circulating breathing gas into said line system (4) and said line system (4). 4) a second pump (1, 2, 3) is provided which alternately pressurizes and depressurizes said respiratory gas present therein according to a respiratory pattern to the patient, and said line system (4) comprises Means (8) for connecting the line system to the patient and means (10,11,12) for supplying various components of the respiratory gas to the line system (4) and further the patient has discharged into the line system (4) A respirator for a patient, particularly for anesthesia, having means (9) for recovering carbon dioxide, wherein said second pump is connected in parallel with a plurality of simultaneously operating pump chambers (1,2,2). 3) Each of the pump chambers has a flexible membrane that traverses the chamber and divides the chamber into a main pump chamber section and an auxiliary pump chamber section, and each of the pump chambers has an auxiliary pump chamber section with the line system ( 4), wherein the main pump chamber portion of each of the pump chambers is connected to a variable supply of compressed air (17) to effect pumping by the membrane, and a plurality of valves (13, 14) are provided. Adjustable arrangement between a source of compressed air (17) and the main pump chamber part of the pump chamber and between an auxiliary pump chamber part of the pump chamber and the line system (4), by means of these valves Activating or deactivating one or more pump chambers of the second pump (1,2,3) connected in parallel Thus breathing apparatus for a patient to adjust the pressure of the breathing gas circulating in the line system.
【請求項2】前記膜の移動量を決め、前記ポンプチャン
バの各々の前記補助ポンプチャンバ部の前記膜の移動に
よる容積の変化を決める手段が設けられている特許請求
の範囲第1項に記載の患者用の呼吸装置。
2. The apparatus according to claim 1, further comprising means for determining an amount of movement of the membrane, and for determining a change in volume due to the movement of the membrane in the auxiliary pump chamber of each of the pump chambers. Breathing apparatus for patients.
【請求項3】前記ポンプチャンバの各々の前記膜の前記
補助ポンプチャンバ部に向かう方向の移動が前記ポンプ
チャンバの主要ポンプチャンバ部にある止め部材によっ
て決まる終端位置により制限される特許請求の範囲第1
項記載の患者用呼吸装置。
3. The method of claim 1 wherein movement of said membrane of each of said pump chambers toward said auxiliary pump chamber portion is limited by an end position determined by a stop member in said main pump chamber portion of said pump chamber. 1
The respiratory apparatus for a patient according to the item.
【請求項4】前記膜の初期位置が前記ポンプチャンバの
各々の前記主要ポンプチャンバ部にある止め部材によっ
て定められる特許請求の範囲第1項に記載の患者用の呼
吸装置。
4. The respiratory apparatus for a patient according to claim 1, wherein the initial position of the membrane is defined by a stop member in the main pump chamber portion of each of the pump chambers.
【請求項5】液体麻酔剤を前記ラインシステム(4)に
直接取り入れ気化する手段(7)が設けられている特許
請求の範囲第1項記載の患者用の呼吸装置。
5. The respiratory apparatus according to claim 1, further comprising means (7) for directly introducing and vaporizing a liquid anesthetic into said line system (4).
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NL8700389 1987-02-17

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JPS63288164A JPS63288164A (en) 1988-11-25
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EP (1) EP0281180B1 (en)
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AT (1) ATE80318T1 (en)
CA (1) CA1281608C (en)
DE (1) DE3874370T2 (en)
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NL (1) NL8700389A (en)

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